某地鐵車站基坑日常監(jiān)測(cè)效率的提高方法

唐 濤 （合肥城市軌道交通有限公司，安徽 合肥 230001）

0 引 言

近年來(lái)，隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，深基坑工程與來(lái)越多。在開(kāi)挖深基坑的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些不可預(yù)估的因素，導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此深基坑開(kāi)挖過(guò)程中必須加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)[1～3]，如何提高基坑監(jiān)測(cè)效率也顯得越來(lái)越重要。

1 工程概述

合肥城市軌道交通1號(hào)線望湖城車站位于廬州大道與望湖中路交叉口下方，垂直廬州大道東西向布置。車站主體為三跨式地下雙層雙柱車站，其負(fù)一層為站廳層，負(fù)二層為站臺(tái)層，全部采用明挖順作法施工?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐的形式，鉆孔灌注樁標(biāo)準(zhǔn)段規(guī)格Φ800@1300，盾構(gòu)井段加密至Φ800@1000或Φ800@1100；第一道支撐采用混凝土撐，其余采用直徑Φ609，壁厚t=16mm的鋼管支撐。工程風(fēng)險(xiǎn)主要為周邊建筑、管線等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與工程主體基坑自身風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目有：豎直位移、水平位移、樁體位移及支撐軸力等，其中大量工作為豎直位移與水平位移監(jiān)測(cè)。

2 監(jiān)測(cè)實(shí)施方案

2.1 布點(diǎn)總方案[4]

監(jiān)測(cè)布點(diǎn)主要分基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)及監(jiān)測(cè)點(diǎn)三部分。綜合考慮車站圍閉空間有限、機(jī)械設(shè)備較多且作業(yè)位置變動(dòng)頻繁、各加工區(qū)等影響測(cè)量的條件影響，充分考慮測(cè)量精度要求，該車站布點(diǎn)基本思路如下。

2.1.1 基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)以合肥城市軌道交通1號(hào)線的測(cè)量控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，布設(shè)在車站周邊安全穩(wěn)定、方便聯(lián)測(cè)的位置。

2.1.2 工作基點(diǎn)布設(shè)

在車站合理的位置埋設(shè)強(qiáng)制對(duì)中樁作為工作基點(diǎn)，工作水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)于強(qiáng)制對(duì)中樁的基底部，如圖1所示。

這種方法的優(yōu)勢(shì)主要有：采用強(qiáng)制對(duì)中樁，有效解決測(cè)量對(duì)中誤差；外業(yè)作業(yè)時(shí)可以不帶腳架，減輕外業(yè)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也提高外業(yè)覘標(biāo)對(duì)中整平的速度；強(qiáng)制對(duì)中樁穩(wěn)固，受大風(fēng)等環(huán)境因素影響小，有利于天天監(jiān)測(cè)的工作需要；水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)于強(qiáng)制樁底部，可以與平面點(diǎn)同時(shí)埋設(shè)，而且穩(wěn)固可靠。

圖1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖

2.1.3 水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

圍護(hù)樁（墻）頂水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用在基坑冠梁上設(shè)置強(qiáng)制對(duì)中的測(cè)量標(biāo)志形式，測(cè)量裝置采用固定桿件與冠梁上鉆孔埋設(shè)的固定螺栓連接，固定桿件尺寸與固定螺栓規(guī)格根據(jù)采用的測(cè)量裝置尺寸要求加工。在埋設(shè)測(cè)點(diǎn)標(biāo)志時(shí)應(yīng)盡可能保證與工作基點(diǎn)間的通視，保證強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)志頂面的水平，測(cè)點(diǎn)埋設(shè)完畢后，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)、防銹處理，并作明顯標(biāo)記。

這種方法優(yōu)勢(shì)主要有：改變傳統(tǒng)做點(diǎn)方式，專門(mén)加工棱鏡連接桿植入混凝土中或在冠梁位置打膨脹螺栓等方法來(lái)布設(shè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，有效避免覘標(biāo)對(duì)中誤差；由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于基坑邊緣，此方法無(wú)需支三腳架，操作方便、高效，也能保證人員安全。

2.1.4 豎直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

圍護(hù)樁（墻）頂豎直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用在基坑冠梁上埋設(shè)測(cè)釘?shù)姆绞铰裨O(shè)。周邊地表沉降點(diǎn)采用窖井測(cè)點(diǎn)形式，埋設(shè)時(shí)用鉆具成孔后埋入測(cè)點(diǎn)并填沙充實(shí)，頂端設(shè)保護(hù)蓋。周邊建筑物沉降點(diǎn)埋設(shè)主要方式為在建筑物承重墻打孔后安置測(cè)點(diǎn)。

這樣做的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在測(cè)點(diǎn)能真實(shí)反應(yīng)沉降狀況，有一定的保護(hù)手段，避免外界干擾，能保證測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)且能有效反映被監(jiān)測(cè)體的變化狀態(tài)。

2.2 水平位移觀測(cè)

采用相對(duì)固定自由站模式，提高外業(yè)靈活性。由于施工場(chǎng)地干擾條件太多，比如機(jī)械作業(yè)等，經(jīng)常影響測(cè)量通視，而傳統(tǒng)方法站點(diǎn)固定，只要兩點(diǎn)一線有障礙就測(cè)不成。我們采用的自由站方式，靈活性相對(duì)較高，為提高測(cè)量精度，我們?cè)诤线m的圖形條件位置設(shè)站，相對(duì)固定到一個(gè)小范圍的區(qū)域，但不用精確對(duì)中一個(gè)點(diǎn)，遇障礙時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)整站位。

這種方法的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在應(yīng)用多測(cè)回測(cè)角程序，實(shí)現(xiàn)外業(yè)測(cè)角測(cè)距自動(dòng)化。自由設(shè)站后，啟動(dòng)多測(cè)回測(cè)角程序，將工作基點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)一起學(xué)習(xí)測(cè)量一次，余下的工作就由全站儀完成，測(cè)完后檢查儀器狀態(tài)即可。外業(yè)觀測(cè)手不需要人眼觀測(cè)，經(jīng)驗(yàn)不足的觀測(cè)手也能操作；可克服人眼瞄準(zhǔn)產(chǎn)生的一系列誤差；外業(yè)不需要人工記錄，人工成本降低，也不易出錯(cuò)。

2.3 豎直位移觀測(cè)

全部采用電子水準(zhǔn)儀觀測(cè)。外業(yè)固定路線，將站點(diǎn)及轉(zhuǎn)點(diǎn)位置都要做好標(biāo)記，特別是轉(zhuǎn)點(diǎn)位置，直接打好與監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同類的測(cè)釘，每次測(cè)量時(shí)不用拿尺墊，方便省事，也避免尺墊碰動(dòng)的情況，第一次量好距離、確認(rèn)位置，以后就可以直接測(cè)，提高效率。

這樣方法的優(yōu)勢(shì)主要有：固定路線有利于提高精度，同時(shí)提高觀測(cè)人員的熟練程度，從而提高工作效率；轉(zhuǎn)點(diǎn)打好測(cè)釘，下次測(cè)量時(shí)，不用反復(fù)調(diào)整視距，司儀與司尺人員能快速找到適合測(cè)量的位置，同時(shí)也杜絕因尺墊碰動(dòng)而返工的事件發(fā)生，也避免了轉(zhuǎn)點(diǎn)不能動(dòng)尺墊的限制，能靈活應(yīng)對(duì)城市復(fù)雜交通環(huán)境，人員安全得到有效提高。

3 數(shù)據(jù)處理

考慮到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每天要按時(shí)上報(bào)，外業(yè)量大、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，利用VB語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的接口程序，實(shí)現(xiàn)外業(yè)采集的數(shù)據(jù)到內(nèi)業(yè)直接傳輸形成平差文件，降低可能出錯(cuò)的概率，也大大提高了數(shù)據(jù)整理速度[5-6]。

程序設(shè)計(jì)的基本思路為：讀取外業(yè)數(shù)據(jù)→提取有用信息→賦值給臨時(shí)數(shù)組→按平差數(shù)據(jù)要求重新排列→寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)→生成平差文件，自編程序界面如圖2、3所示。

程序有效將外業(yè)電子儀器的記錄數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成平差文件，減少了外業(yè)原始記錄復(fù)核、原始記錄錄入、錄入數(shù)據(jù)復(fù)核等環(huán)節(jié)，節(jié)省人力、時(shí)間的同時(shí)還避免了數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

4 整體增益效果分析

以一個(gè)作業(yè)組一天的工作量進(jìn)行分析，改進(jìn)后的作業(yè)效果明顯，如表1。

5 結(jié)論與建議

傳統(tǒng)方案與優(yōu)化方案效果比較 表1

圖2 電子水準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

圖3 Leica1201多測(cè)回測(cè)角數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

監(jiān)測(cè)工作關(guān)系基坑安全，在保證數(shù)據(jù)正確性的前提下數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)是關(guān)鍵。筆者結(jié)合實(shí)踐，從監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)、觀測(cè)方案、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)摸索出一些改進(jìn)的方法，節(jié)省人工成本、提高測(cè)量精度、外業(yè)與內(nèi)業(yè)速度也大大提高，在實(shí)際工作中起到很好的效果，監(jiān)測(cè)結(jié)果也與土建工序及進(jìn)度吻合，可供類似工程借鑒。

[1]侯學(xué)淵，劉國(guó)彬，黃院雄.城市基坑工程發(fā)展的幾點(diǎn)看法[J].施工技術(shù)，2000(1).

[2]孫鈞.城市地下工程活動(dòng)的環(huán)境土工學(xué)問(wèn)題(上)[J].地下工程與隧道，1999(3).

[3]孫鈞.城市地下工程活動(dòng)的環(huán)境土工學(xué)問(wèn)題(下)[J].地下工程與隧道，2000(1).

[4]李表岳，陳永奇.工程測(cè)量學(xué)[M].北京：測(cè)繪出版社，1995.

[5]潭浩.VisualBasic語(yǔ)言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.

[6]秦永樂(lè).Visual Basic測(cè)繪程序設(shè)計(jì)[M].鄭州：黃河水利出版社，2005.